利用 PCIe® 3.0 實現車內高速連接功能

作者：連接功能ASIC (Connect ASIC) 產品行銷經理 Jen Lee

隨著新車用電子功能和產品應用日益增加 (例如先進駕駛輔助系統 (ADAS)、智慧座艙、車載資訊服務和資訊娛樂系統)，車內系統也必須跟上這些需求。由於提供資料的感測器越來越多，例如成像、毫米波和光達，這些資料都必須經過處理，因此需要高效能多核心處理器，並透過高速連接通道在車輛中傳送，並且不能影響安全性或可靠性。

為了滿足這些要求，汽車產業正在從傳統的分散式電子控制單元 (ECU) 模型轉向採用以集中式網域(Domain)運算模組為基礎的架構。

幾年前的汽車可能包含 40 到 100 個 ECU。如今，這些功能已整合到每個網域的系統單晶片 (SoC) 上，例如 ADAS、資訊娛樂系統和動力系統管理的控制器。

而未來下一步可能會轉為區域(Zonal)架構，其中資料和處理由本地閘道執行，然後提供給中央控制器。隨著產業向自動駕駛汽車發展，效能要求將持續快速成長。

這些變化意味著如今的連網車輛需要高效能、靈活且節能的互連元件。這些元器件也必須可靠且符合汽車規格，並且經過標準化以確保互通性。

PCI Express^® (PCIe^®) 已成為車用高速連接功能的熱門選擇。PCIe 可提供所需的頻寬以及超低延遲。由於它是一個廣泛採用的標準，因此有明確的發展藍圖和龐大的軟硬體供應商生態系統，有助於降低開發成本、提高靈活性並提高供應鏈的安全性。

為了滿足新一代車內高速互連需求，Diodes 公司推出了 PI7C9X3GxxxGPQ 產品系列。這是一系列符合 PCIe 3.0 汽車規格的封包交換器，適用於連網駕駛產品應用。

本產品系列推出四種型號，提供 6 至 16 個連接埠和 6 至 32 個通道。這一系列選項為設計人員提供了額外的靈活性，並且可以輕鬆依據不同需求設定系統，以節省專案開發時間。整合式時鐘緩衝器也助於簡化設計、節省空間並降低物料清單 (BoM) 成本。

封包交換器使用的架構支援靈活的連接埠設置，可以根據需要分配上行埠、下行埠和跨網域端點 (Cross-Domain End-Point, CDEP) 連接埠。典型延遲僅有 150ns。

這一系列封包交換器符合車用 AEC-Q100 Grade 3 標準，專為在 -40°C 至 85°C 的溫度範圍內實現車內高速連接功能而設計。先進電源管理功能可減少能源消耗。

整體而言，新型 PCIe 封包交換器可提供當今汽車產品應用所需的效能、可靠性和靈活性。

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